Dacă construiți un sistem de alimentare în afara rețelei, probabil că folosiți baterii LiFePO4. Aceste baterii sunt mai sigure și durează mai mult decât bateriile mai vechi cu plumb-acid.
Cu toate acestea, ele funcționează diferit. Nu puteți ghici cât de plină este bateria doar uitându-vă la tensiune. De asemenea, trebuie să vă programați echipamentul cu numerele corecte. Dacă utilizați setările greșite, puteți deteriora bateria.
Acest ghid oferă diagramele și numerele simple de care aveți nevoie pentru a vă configura sistemul.
Noțiuni de bază despre tensiunea bateriei LiFePO4
Pentru a vă înțelege bateria, știți că a “celulă” este unitatea sa de bază. Un pachet de baterii conține mai multe celule conectate.
Fiecare celulă LiFePO4 are o tensiune nominală de 3,2 V, care este tensiunea medie în timpul utilizării. Intervalul său de siguranță este de la 2,5 V până la 3,65 V.
Bateriile LiFePO4 au o curbă de descărcare plată, astfel încât tensiunea rămâne constantă în timpul utilizării, spre deosebire de bateriile de mașină unde tensiunea scade constant. Această eficiență face dificilă măsurarea energiei rămase.
Diagrama de tensiune LiFePO4: 12V, 24V și 48V
Următoarele diagrame arată tensiunea de repaus, care este măsurată atunci când bateria nu încarcă și nici nu alimentează dispozitivele. Așteptați cel puțin 30 de minute după utilizare înainte de a verifica acest număr.
| Procentaj (SOC) | 1 celulă | 12V | 24V | 48V |
| Încărcare 100%. | 3.65V | 14,6 V | 29,2 V | 58,4 V |
| 100% odihnă | 3,40 V | 13,6 V | 27,2 V | 54,4 V |
| 90% | 3,35 V | 13,4 V | 26,8 V | 53,6 V |
| 80% | 3,32 V | 13,3 V | 26,6 V | 53,1 V |
| 70% | 3,30 V | 13,2 V | 26,4 V | 52,8 V |
| 60% | 3,27 V | 13,1 V | 26,1 V | 52,3 V |
| 50% | 3,26 V | 13,0 V | 26,1 V | 52,2 V |
| 40% | 3,25 V | 13,0 V | 26,0 V | 52,0 V |
| 30% | 3,22 V | 12,9 V | 25,8 V | 51,5 V |
| 20% | 3,20 V | 12,8 V | 25,6 V | 51,2 V |
| 10% | 3,00 V | 12,0 V | 24,0 V | 48,0 V |
| 0% | 2,50 V | 10,0 V | 20,0 V | 40,0 V |
Parametrii de încărcare a bateriei LiFePO4
Trebuie să vă programați regulatorul de încărcare solară sau invertorul cu limitele potrivite.
Spre deosebire de bateriile plumb-acid, bateriile LiFePO4 sunt sensibile la tensiune înaltă. Dacă mergeți prea sus, sistemul de management al bateriei (BMS) din interiorul bateriei o va opri pentru protecție.
Utilizați aceste setări ca bază și consultați întotdeauna manualul mărcii bateriei.
| Tensiune normală | 3,2 V | 12V/12,8V | 24V/25,6V | 48V/51,2V |
| Tensiune de încărcare | 3,5 V-3,65 V | 14,2 V-14,6 V | 28,4 V-29,2 V | 56,8V-58,4V |
| Tensiune de plutire | 3,2 V | 13,6 V | 27,2 V | 54,4 V |
| Max. Voltaj | 3.65V | 14,6 V | 29,2 V | 58,4 V |
| Min. Voltaj | 2,5 V | 10V | 20V | 40V |
Bateriile LiFePO4 în vrac, flotare și egalizare a tensiunilor
Veți vedea acești termeni în setările echipamentului dvs. Iată ce înseamnă ele și ce numere să folosești.
Tensiune în vrac (absorbție): Aceasta este tensiunea folosită pentru a încărca bateria de la gol la plin. Este cea mai mare tensiune pe care o va atinge încărcătorul.
- Sistem 12V: 14,2 V până la 14,6 V
- Sistem 24V: 28,4 V până la 29,2 V
- Sistem 48V: 56,8 V până la 58,4 V
Tensiune de plutire: Odată ce bateria este plină, încărcătorul scade tensiunea. Aceasta menține încărcarea fără a stresa celulele.
- Sistem 12 V: 13,5 V până la 13,6 V
- Sistem 24 V: 27,0 V până la 27,2 V
- Sistem 48 V: 54,0 V până la 54,4 V
Egalizare tensiune: Egalizarea este o supraîncărcare controlată utilizată pentru bateriile plumb-acid pentru a curăța plăcile.
- Setare: OFF sau Dezactivat.
- Avertisment: Nu utilizați egalizarea pe bateriile LiFePO4. Determină tensiune înaltă care poate deteriora permanent celulele cu litiu.
Bateriile LiFePO4: procese de încărcare și descărcare
Comportamentul bateriei se modifică în funcție de intrarea sau ieșirea energiei.
Procesul de încărcare
Când încărcați bateria, tensiunea crește.
Încărcătorul pune curent constant până când tensiunea atinge setarea Bulk (cum ar fi 14,4 V). Apoi, curentul scade pe măsură ce bateria absoarbe ultima parte de energie.
Procesul de descărcare
Când utilizați bateria, tensiunea scade.
- Complet: Pornește la maxim (în jur de 13,6 V sau mai mult).
- Mijloc: scade rapid la aproximativ 13,3 V și rămâne acolo pentru cea mai mare parte a zilei. Aceasta este partea plată a curbei.
- Gol: Odată ce atinge aproximativ 12,9 V, scade. Sub 12,8 V, tensiunea va scădea foarte repede. Acesta este adesea numit “stâncă.”
Tensiunea afectează performanța bateriei LiFePO4?
Da, tensiunea afectează modul în care funcționează sistemul dumneavoastră.
- Capacitate: Tensiunea și capacitatea sunt direct legate – o tensiune mai mare crește capacitatea, permițând bateriei să stocheze mai multă energie și să alimenteze dispozitivele mai mult timp.
- Durată de viață: bateriile de înaltă tensiune LiFePO4 durează mai mult și pot face față mai multor cicluri. Menținerea tensiunii optime previne evadarea termică, reacțiile chimice incomplete și degradarea.
- Încărcare: Tensiunea bateriei afectează siguranța și eficiența încărcării. Tensiunea incorectă provoacă supraîncălzire sau încărcare insuficientă, dăunând performanței, sănătății și duratei de viață.
- Descărcare: Descărcarea sub tensiunea recomandată deteriorează permanent bateria și îi scurtează durata de viață.
- Eficiență: Tensiunea mai mare îmbunătățește eficiența furnizării de energie.
Cum se verifică capacitatea bateriei LiFePO4
Folosirea unui voltmetru pentru a verifica cât de plină este bateria dvs. nu funcționează bine.
Deoarece curba de tensiune este atât de plată, diferența dintre o baterie la 40% plină și la 70% plină este foarte mică. Ar putea fi doar 0,1 volți. Voltmetrele ieftine nu sunt suficient de precise pentru a citi această diferență.
Soluția Ar trebui să utilizați a Shunt inteligent.
- Un Smart Shunt este un dispozitiv instalat pe cablul negativ al bateriei.
- Acesta numără fiecare amperi de energie care intră în baterie.
- Numara fiecare amplificator care iese din baterie.
- Acesta calculează procentul exact (starea de încărcare) și îl afișează pe un ecran sau pe telefon.
Concluzie
Bateriile LiFePO4 sunt excelente pentru viața în afara rețelei, dar necesită atenție la detalii.
- Memorați tensiunea nominală: 3,2 V per celulă.
- Programați încărcătorul: utilizați numerele Bulk și Float enumerate mai sus.
- Dezactivați egalizarea: aceasta vă protejează bateria de deteriorare.
- Ignorați tensiunea pentru verificările zilnice: utilizați un Smart Shunt pentru a afla exact câtă putere mai aveți.
FAQ
De ce bateria mea citește 13,3 V după ce tocmai am încărcat-o la 14,6 V?
Acest lucru este normal. 14. 6V este tensiunea de încărcare, iar bateria revine la tensiunea de repaus după încărcare. O tensiune de repaus de 13, 6 V înseamnă că este complet încărcată, dar scade la 13, 3 V cu o utilizare minimă.
Pot folosi un încărcător cu plumb-acid?
Folosiți-l numai dacă puteți dezactiva “desulfatare” sau “egaliza” modul. Dacă încărcătorul depășește 14, 6 V, acesta vă va deteriora bateria cu litiu de 12 V. Utilizarea unui încărcător conceput pentru litiu este mai sigură.
La ce tensiune ar trebui să-mi deconectez sarcina?
Pentru un sistem de 12 V, nu mai folosiți bateria la 12, 0 V pentru a păstra puțină energie. Scurgerea acestuia la 10. 0V declanșează oprirea BMS, posibil necesitând un încărcător special pentru a reporni bateria.
